CN110845832A - 一种卫生用品内包装的生物降解薄膜 - Google Patents

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Abstract

一种卫生用品内包装的生物降解薄膜，包括如下重量分数的原料：纤维素8～15份，淀粉10～20份，聚乳酸40～65份，增柔增韧剂10～20份，抗氧化剂3～10份，抗菌剂3～10份，石墨烯1～4份。本发明以聚乳酸(PLA)作为基体聚合物，通过添加纤维素以增加强度，通过添加增柔增韧剂、淀粉、石墨烯来促进纤维素与聚乳酸的混练反应，通过添加抗氧化剂来提高产品稳定性，通过抗菌剂使产品具有良好的抗菌性。本发明产品安全无毒，阻隔性能好，成膜质量优，可完全降解，各项性能指标均达到国家标准；产品在自然条件下可以实现自动降解，可减少环境中不可降解的废塑料件的数量，缓解环境污染的压力。

Description

一种卫生用品内包装的生物降解薄膜
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种卫生用品内包装的生物降解薄膜。
背景技术
随着石油全球性的大量开采，合称高分子树脂给人们日常生活带来了丰富的物质资源，一次性塑料制品及个人卫生用品、包装材料等使用给人们带来了极大的便利；但同时，一次性塑料用品及个人卫生用品、包装材料等使用后的废弃物严重污染了地球环境，他们在自然界可长期稳定存在，难以降解，故其废弃之后难以回收处理，给环境造成了严重的污染。
近年来，生物降解材料在塑料包装行业应用和发展迅速，生物降解包装材料的品质不断提升和产量不断增加。但是目前卫生用品内包装领域的生物降解材料通常都存在着生产成本过高，或者综合性能低、阻隔性差等问题，不能很好地保护包装内容物的无菌、洁净，防止产品受到外界环境的污染，从而限制了生物降解材料在卫生包装领域的发展。
发明内容
针对上述问题，本发明的首要目的是提供一种环保无毒、阻隔性能好、成膜质量优、可完全降解的卫生用品内包装生物降解薄膜。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种卫生用品内包装的生物降解薄膜，包括如下重量分数的原料：纤维素8～15份，淀粉10～20份，聚乳酸40～65份，增柔增韧剂10～20份，抗氧化剂3～10份，抗菌剂3～10份，石墨烯1～4份。
优选地，上述组分及重量百分比最佳为：包括如下重量分数的原料：纤维素10份，淀粉15份，聚乳酸50份，增柔增韧剂15份，抗氧化剂4份，抗菌剂4份，石墨烯2份。
优选地，所述纤维素、淀粉的细度均为100-300目。
优选地，所述的纤维素为玉米秸秆纤维、竹纤维、亚麻、大麻、黄麻、洋麻、剑麻、马尼拉麻、苎麻、油棕中的一种或两种以上。
优选地，所述淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉、土豆淀粉中的一种或多种。
优选地，所述聚乳酸的数均分子量为100000～300000；所述聚乳酸(PLA)作为基体聚合物，使用可再生的植物资源(如玉米、木薯等)所提出的淀粉原料制成，具有良好的生物可降解性；淀粉原料经由糖化得到葡萄糖，再由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸，再通过化学合成方法合成聚乳酸。
优选地，所述增柔增韧剂为山梨醇、甘油、丙二醇、葡萄糖、果糖、蔗糖中的一种或者多种；通过添加增柔增韧剂来减弱基体聚合物分子间的次价键，增加其分子键的移动性，降低其分子的结晶性，增加其的可塑性，使产品柔韧性增强，容易加工。
优选地，所述抗氧化剂为丁香酚、茶多酚、维生素E、维生素C、柠檬酸钠、紫薯色素、紫甘蓝提取物中的一种或者多种。
优选地，所述抗菌剂为大蒜素、甲壳素、蓖麻油或山葵粉中的一种或多种。
优选地，所述石墨烯的细度为100-200目。
本发明的有益效果是：
1、本发明以聚乳酸(PLA)作为基体聚合物，具有良好的机械性能和物理性能，且相容性和可降解性良好；通过添加纤维素可以起到增加强度的作用；并通过添加增柔增韧剂、淀粉、石墨烯来促进纤维素与聚乳酸的混练反应；通过增柔增韧剂来增加分子键的移动性和材料的柔韧性、可塑性；淀粉可以起到填充和扩容的作用，还有部分淀粉与纤维素生成聚乳酸；通过添加抗氧化剂来提高产品稳定性，并起到延缓产品氧化变质的作用；通过抗菌剂使产品具有良好的抗菌性。
2、本发明中通过合理配比原料，采用该配方制得的产品在自然条件下可以实现自动降解，大大减少了环境中不可降解的废塑料件的数量，缓解了环境污染的压力。
3、本发明产品制备工艺简单，在特定的配方与工艺条件下，经化学反应及物理混炼合成后，可直接在通用塑料成型设备上生产各种卫生用品内包装材料，如纸尿裤、卫生巾外层包覆的包装膜等；本发明产品安全无毒，成膜质量优，阻隔性能好，可以有效实现卫生用品的抗菌、防潮功能，且产品土埋后可以在较短时间内完全降解，产品各项性能指标均达到国家标准。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
一种卫生用品内包装的生物降解薄膜，包括如下重量分数的原料：纤维素10份，淀粉15份，聚乳酸50份，增柔增韧剂15份，抗氧化剂4份，抗菌剂4份，石墨烯2份。
所述的纤维素为玉米秸秆纤维、竹纤维按1:1(重量比)混合所得的混合物，细度为100-300目；所述淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉按1:1(重量比)混合所得的混合物，细度为100-300目；所述聚乳酸(PLA)作为基体聚合物，数均分子量为100000～300000；所述增柔增韧剂为山梨醇和甘油按1:1(重量比)混合所得的混合物；所述抗氧化剂为茶多酚、维生素E、柠檬酸钠按1:1:1(重量比)混合所得的混合物；所述抗菌剂为大蒜素、甲壳素按2:1(重量比)混合所得的混合物；所述石墨烯的细度为100-200目。
其制备方法为：
(1)将上述配方配比的纤维素、淀粉、增柔增韧剂、抗氧化剂、抗菌剂依次放置在高速搅拌机中，进行搅拌、混合处理，搅拌混合的时间为10～20分钟，温度控制在55℃±5℃；
(2)将混合处理后的物料按上述配方比例加入聚乳酸、石墨烯，继续搅拌混合10～20分钟，温度控制在115℃±5℃；
(3)将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，在125±5℃温度下挤出即可。
本发明的有益效果是：
1、本发明以聚乳酸(PLA)作为基体聚合物，具有良好的机械性能和物理性能，且相容性和可降解性良好；通过添加纤维素可以起到增加强度的作用；并通过添加增柔增韧剂、淀粉、石墨烯来促进纤维素与聚乳酸的混练反应；通过增柔增韧剂来增加分子键的移动性和材料的柔韧性、可塑性；淀粉可以起到填充和扩容的作用，还有部分淀粉与纤维素生成聚乳酸；通过添加抗氧化剂来提高产品稳定性，并起到延缓产品氧化变质的作用；通过抗菌剂使产品具有良好的抗菌性。
2、本发明中通过合理配比原料，采用该配方制得的产品在自然条件下可以实现自动降解，大大减少了环境中不可降解的废塑料件的数量，缓解了环境污染的压力。
3、本发明产品制备工艺简单，在特定的配方与工艺条件下，经化学反应及物理混炼合成后，可直接在通用塑料成型设备上生产各种卫生用品内包装材料，如纸尿裤、卫生巾外层包覆的包装膜等；本发明产品安全无毒，成膜质量优，阻隔性能好，可以有效实现卫生用品的抗菌、防潮功能，且产品土埋后可以在3～6个月之内完全降解，产品各项性能指标均达到国家标准。
实施例2：
一种卫生用品内包装的生物降解薄膜，包括如下重量分数的原料：纤维素8份，淀粉10份，聚乳酸65份，增柔增韧剂10份，抗氧化剂3份，抗菌剂3份，石墨烯1份。
所述的纤维素为玉米秸秆纤维，细度为100-300目；所述淀粉为玉米淀粉，细度为100-300目；所述聚乳酸(PLA)作为基体聚合物，数均分子量为100000～300000；所述增柔增韧剂为甘油；所述抗氧化剂为茶多酚；所述抗菌剂为大蒜素；所述石墨烯的细度为100-200目。
实施例3：
一种卫生用品内包装的生物降解薄膜，包括如下重量分数的原料：纤维素15份，淀粉15份，聚乳酸40份，增柔增韧剂20份，抗氧化剂3份，抗菌剂3份，石墨烯4份。
所述的纤维素为所述的纤维素为玉米秸秆纤维、竹纤维、亚麻、大麻、黄麻、洋麻、剑麻、马尼拉麻、苎麻、油棕中的一种或两种以上，细度为100-300目；所述淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉、土豆淀粉中的一种或多种，细度为100-300目；所述聚乳酸(PLA)作为基体聚合物，数均分子量为100000～300000；所述增柔增韧剂为山梨醇、甘油、丙二醇、葡萄糖、果糖、蔗糖中的一种或者多种；所述抗氧化剂为丁香酚、茶多酚、维生素E、维生素C、柠檬酸钠、紫薯色素、紫甘蓝提取物中的一种或者多种；所述抗菌剂为大蒜素、甲壳素、蓖麻油或山葵粉中的一种或多种；所述石墨烯的细度为100-200目。
实施例4：
本实施例4与实施例3的不同之处仅在于：
一种卫生用品内包装的生物降解薄膜，包括如下重量分数的原料：纤维素12份，淀粉20份，聚乳酸45份，增柔增韧剂12份，抗氧化剂4份，抗菌剂4份，石墨烯3份。
实施例5：
本实施例5与实施例3的不同之处仅在于：
一种卫生用品内包装的生物降解薄膜，包括如下重量分数的原料：纤维素10份，淀粉15份，聚乳酸40份，增柔增韧剂12份，抗氧化剂10份，抗菌剂10份，石墨烯3份。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种卫生用品内包装的生物降解薄膜，其特征在于：包括如下重量分数的原料：纤维素8～15份，淀粉10～20份，聚乳酸40～65份，增柔增韧剂10～20份，抗氧化剂3～10份，抗菌剂3～10份，石墨烯1～4份。
2.根据权利要求1所述的一种卫生用品内包装的生物降解薄膜，其特征在于：包括如下重量分数的原料：纤维素10份，淀粉15份，聚乳酸50份，增柔增韧剂15份，抗氧化剂4份，抗菌剂4份，石墨烯2份。
3.根据权利要求1或2所述的一种卫生用品内包装的生物降解薄膜，其特征在于：所述纤维素、淀粉的细度均为100-300目。
4.根据权利要求1或2所述的一种卫生用品内包装的生物降解薄膜，其特征在于：所述的纤维素为玉米秸秆纤维、竹纤维、亚麻、大麻、黄麻、洋麻、剑麻、马尼拉麻、苎麻、油棕中的一种或两种以上。
5.根据权利要求1或2所述的一种卫生用品内包装的生物降解薄膜，其特征在于：所述淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉、土豆淀粉中的一种或多种。
6.根据权利要求1或2所述的一种卫生用品内包装的生物降解薄膜，其特征在于：所述聚乳酸的数均分子量为100000～300000。
7.根据权利要求1或2所述的一种卫生用品内包装的生物降解薄膜，其特征在于：所述增柔增韧剂为山梨醇、甘油、丙二醇、葡萄糖、果糖、蔗糖中的一种或者多种。
8.根据权利要求1或2所述的一种卫生用品内包装的生物降解薄膜，其特征在于：所述抗氧化剂为丁香酚、茶多酚、维生素E、维生素C、柠檬酸钠、紫薯色素、紫甘蓝提取物中的一种或者多种。
9.根据权利要求1或2所述的一种卫生用品内包装的生物降解薄膜，其特征在于：所述抗菌剂为大蒜素、甲壳素、蓖麻油或山葵粉中的一种或多种。
10.根据权利要求1或2所述的一种卫生用品内包装的生物降解薄膜，其特征在于：所述石墨烯的细度为100-200目。
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